你智能手机上的激光雷达现在可以探测到拐角处的情况了。

智能手机通常使用激光雷达（LiDAR）传感器来测量深度，如今它又获得了一项全新的能力：探测不在正前方的物体。由麻省理工学院媒体实验室的悉达多·索马桑达拉姆（Siddhartha Somasundaram）领导的研究团队证明，基于智能手机的激光雷达传感器可以重建隐藏的3D物体，追踪拐角处的移动，甚至可以利用视野范围之外的物体来帮助确定摄像头在空间中的位置。该系统虽然无法拍摄到隐藏空间的清晰照片，但它可以在极低的光照条件下重建大致形状并探测运动。

这项技术未来有望使自动驾驶汽车在驾驶员或摄像头发现行人之前就探测到他们，帮助机器人在拥挤的空间中导航，并使增强现实头显能够追踪用户即使超出视野范围的手部动作。Somasundaram 指出，这项曾经需要专用成像设备才能实现的功能，如今已成功交付给机器人和增强现实开发人员。

这些传感器的工作原理是发射激光脉冲并测量光线返回所需的时间。现代消费级激光雷达传感器可以测量皮秒级的飞行时间，足以检测厘米级的差异。当进行视线外成像时，部分光线会照射到墙壁或地面，散射到隐藏物体上，从墙壁反射回来，最终返回传感器。尽管这种信号极其微弱，但仍然包含有用的信息。

研究团队使用了一套便携式激光雷达系统，该系统约有100个像素，每个像素都集成了一个激光发射器和一个单光子探测器。由于单幅图像噪声过大，研究人员采用了一种名为“运动诱导孔径采样”的技术，将多幅图像拼接在一起。该技术利用设备在手中自然运动的方式，将微弱的信号合并成一幅更清晰的图像。

该系统成功展示了三项主要功能：重建静态隐藏物体（例如U形物体）的三维形状、跟踪运动物体（包括绕过拐角的弹跳球）以及利用隐藏物体作为地标来确定摄像机的位置。对于反射性物体，该系统表现最佳，因为典型的漫反射表面反射的光线明显较少。

整个实验均在现成的硬件上完成，成本估计不到 83 美元，研究人员已将代码和数据公开。研究成果发表在《自然》杂志上，麻省理工学院媒体实验室执行主任杰西卡·罗森沃塞尔也对这一成果表示兴奋。